電磁波防護

電磁波遮蔽區分高頻、低頻

頻率在100K Hz 以上射頻(RF) 平面波、微波需要高導電性材料配合Filter、Wave Guide及密閉技術遮蔽其高頻電磁波，但其無法阻擋 DC、AC 60 Hz低頻、極低頻磁場侵入。

GSM、WCDMA、DECO基地台防護電磁干擾需要高頻電磁波遮蔽材料。
資訊伺服IT 設備防護電磁干擾需要高頻電磁波遮蔽材料。
通信、電腦機房防護電磁干擾需要高頻電磁波遮蔽材料。
裝設無線干擾器防範干擾其他需要高頻電磁波遮蔽材料。
防範信息洩漏需要高頻電磁波遮蔽材料。
高頻電磁波遮蔽材料防制低頻交流磁場無效。
RFID或 實驗室需求-40dB~60dB隔離度需要高頻電波衰減隔離工程技術及材料。
電子、醫療、檢測或生產裝配現場(車間) 需求低電磁波強度(-80dBm~100dBm)需要高頻電波衰減隔離工程技術及材料。

 

DC、AC 60 Hz需要高導磁合金材料配合先進技術遮蔽其低頻磁場、磁波。

大樓內台電配電室防範電磁干擾需要高導磁合金交流磁場遮蔽複合板材料。
配電盤、POWER ROOM、電表室防範電磁干擾需要高導磁合金交流磁場遮蔽複合板材料。
電力電纜、電纜架防範電磁干擾需要高導磁合金防磁線槽。
大樓電力管道間防範電磁干擾需要高導磁合金交流磁場遮蔽複合板材料或高導磁合金防磁線槽。
辦公室地面、牆面、頂板及其隔間防護磁場干擾需要高導磁合金交流磁場遮蔽複合板材料。
電子、生物醫學、醫療、物理精密儀器機房防護磁場干擾需要高導磁合金交流磁場遮蔽複合板材料及隔間。
TEM、SEM電子顯微鏡設備防護磁場干擾需要高導磁合金交流磁場遮蔽複合板材料及隔間。
以上使用高頻電磁波遮蔽材料、電波隔離室，用途於隔離或改善AC磁場干擾、DC變動干擾、地磁衰減無效。

何謂電磁波

電磁波--電場與磁場結合後的產物。簡單的說就是電線中的流動的電流，其周圍就產生相同周波數的磁場。於是產生含有電場、磁場兩方的波動，這就是電磁波。

 

電磁干擾概說

電磁波干擾、電波干擾、AC磁場干擾、DC雜散磁場變動干擾均為電磁干擾(EMI)類型之一，功率密度強度達到一定程度對人體及儀器設備會產生危害。

對人體產生不良影響如神經系統、中樞神經作用、白血病、癌症、腦瘤、生殖系統、免疫細胞功能衰退、基因突變、影響內分泌功能、干擾睡眠、心血管疾病增加、引起腦病變及新生兒畸形等等問題。 從流行學來看，暴露在四毫高斯(4mG)的電磁波下，會增加罹患小兒白血病風險，且每超過一毫高斯(1mG)，罹癌風險增加一倍。

對儀器設備產生不良影響如電子束微影機(EBL)、電子顯微鏡(TEM、SEM)、顯示器等因外在電磁場產生偏移或閃動；精密之通信、資訊、電腦、測試儀器設備及醫療儀器設備因迴路偶合外在電磁場而產生運作不正常干擾。尤其藉由磁場控制達到解析度達數奈米的製程或檢測對環境之雜散磁場(strayfield)要求更為嚴格，其應藉由適當的磁場屏蔽解決方案達到磁場衰減隔離目的。

電磁波EMI屏蔽分成主動屏蔽(ActiveShielding)及被動屏蔽(PassiveShield)。主動屏蔽譬如磁場補償系統，被動屏蔽譬如磁場衰減隔離室、磁場隔離箱、電波隔離室、電波暗室、電磁波衰減改善工程等。

一般射頻、平面波、微波等高頻電磁波干擾可經由適當的屏蔽(shielding)、接地(grounding)與濾波(filtering)則可將其干擾衰減降低。

低頻、超低頻磁場環境需要高導磁材料來屏蔽干擾源是一重要防制方法；反制磁場補償系統對於較大空間，強度過大磁場干擾或非即時取樣時間延遲因素有時不一定完全適用。當然遷移也是防制的方法之一。

我們常聽到的「毫高斯(mG)」，是用來測量靜磁場強度的單位。所以，當使用高斯計(GuassMeter)來測量電磁波的磁場強度時，量測的頻率範圍必須低於100KHz。

容許磁場強度視情況需要而定譬如電子顯微鏡配置的環境需要1毫高斯(mG)以下、人體生活的環境背景值需要4mG以下。鄰近建築物內受電室、變電室的環境背景及避免CRT顯示器畫面跳動需在10mG以下。

目前對環境電磁波訂定標準，瑞士新設電力設施為10mG，義大利新設施為30mG。本國環保署對學校醫院等敏感地區的環境電磁波標準傾向義大利的訂定標準，目前已著手研擬修法。

科技大樓、商業大樓、精密生產工廠常見的電磁干擾(EMI)：

• 電力配電設備如變壓器、電容器、配電盤等。
• 電力引進（輸入）電纜。
• 電力輸出電纜－分配到樓層電力配線電纜、同層間電力配線電纜。
• 動力馬達如電梯控制室內電梯動力馬達、生產工廠各類動力馬達。
• 變頻器。
• 電抗器。
• UPS(不斷電系統)。
• 自備發電機。

因此在建築設計、電力機電設計上及半導體製程與檢測技術需考慮防範電磁干擾、環境雜散磁場(STRAYFIELD)應實施基本措施如低磁場輻射線槽、磁場衰減隔間、磁場隔離室、磁場隔離箱等。在實驗室、機密儀器通訊資訊機房需考慮防範電磁波干擾需要電波隔離室、電波暗室、電磁波衰減改善工程。以上本公司均可提供必要的規劃、殷勤服務及有效應用材料。

 

何謂電磁干擾？

當電機或電子裝置在運作期間，其因電力所產生的電磁力會干擾其他裝置的正常運作性能時，則稱這些裝置具電磁干擾性。

 

防磁隔離室

Chamber

節省空間，組合式可拆解 ，防磁效能(SE)高 ，適用於EB曝光裝置、電子顯微鏡、精密測量器、無塵室變頻器或其他磁干擾機台等。

設置在較寬暢空間、獨立磁場屏蔽 ，適用於特殊實驗室、精密測量室、無塵室、半導體製造等

 

Area

DC 磁場變動抑制 、AC 交變磁場抑制 、現有實驗室淨空間改造 、適用於安置電子束微 影機 (EBL)、電子顯微 鏡(TEM、SEM)、無塵室半導體製造、精密測量室等

 

Room

MRI室、超音波室、手術室等

 

電磁波概說

電磁波不需要介質也能向外傳遞能量，這就是一種輻射。基地台電磁波屬於非游離輻射之一種。非游離輻射則不具游離化能力，不會產生自由化離子，大量非游離電磁波會造成溫熱效應，若在生理組織未能調適之不安全範圍，可能會造成不同程度的傷害。電磁波對生物的影響很複雜，每種電磁波因為來源不同而產生不同頻率，不同強度組合的電磁波，其對人體的影響程度也互異。

電磁波有兩條途徑侵入：輻射和傳導。
在我們的生活環境中，「電」和「磁」的現象無所不在，我們在享受便利生活的同時，也正和電磁波「朝夕相處」。

 

頻段	設備
50Hz至5KHz	電力公司所使用之高壓輸配電線、變電所
50Hz至5KHz	家電用品：電磁爐、吹風機、電腦、電視機、洗衣機、電毯、冷氣機、檯燈、電刮鬍、錄放影機。
5KHz至 500MHz	廣播電台：調頻廣播、調幅廣播。
5KHz至 500MHz	無線電及電視訊號：AM 收音機上之天線。
500MHz至 50GHz	雷達、微波爐。

 

電磁波常用的測量單位有:瓦特(W)、毫瓦特(mW)、微瓦特(μW)，可以分別簡稱為瓦、毫瓦、微瓦。瓦特(W)是功率的單位，意指每單位時間所消耗或發散出來的能量，可以作為電器用品消耗能量的測量單位，或者電磁波發散能量的測量單位。基地臺的特定頻率稱為微波(MW)或射頻(RF)無線電波，常被測量的是平面波功率密度，一般寫成μW/cm²(微瓦特/平方公分)。

 

電磁波產生生物效應

• 電流通過細胞間質，使細胞電位改變。
• 類似微波爐，使人體組織的水分加熱破壞組織。
• 磁場效應使細胞改變。
• 在生理上由於電磁波輻射對人體有抑制心血管、內分泌、免疫、生殖等系統功能及血小板雨白血球降低、神經衰弱，眼球水晶球混濁，甚至畸形兒之誕生與癌細胞之加速擴散有十分嚴重之影響。
• 微波使腦細胞壁受損

 

電磁輻射危害人體的機理

電磁輻射危害人體的機理主要是熱效應、非熱效應和累積效應等。
【熱效應】人體70%以上是水，水分子受到電磁波輻射後相互摩擦，引起機體升溫，從而影響到體內器官的正常工作。
【非熱效應】人體的器官和組織都存在微弱的電磁場，它們是穩定和有序的，一旦受到外界電磁場的干擾，處於平衡狀態的微弱電磁場即將遭到破壞，人體也會遭受損傷。
【累積效應】熱效應和非熱效應作用於人體後，對人體的傷害尚未來得及自我修復之前(通常所說的人體承受力---內抗力)，再次受到電磁波輻射的話，其傷害程度就會發生累積，久之會成為永久性病態，危及生命。對於長期接觸電磁波輻射的群體，即使功率很小，頻率很低，也可能會誘發想不到的病變，應引起警惕。
多種頻率電磁波特別是高頻波和較強的電磁場作用人體的直接後果是在不知不覺中導致人的精力和體力減退，容易產生白內障、白血病、腦腫瘤，心血管疾病、大腦機能障礙以及婦女流產和不孕等，甚至導致人類免疫機能的低下，從而引起癌症等病變。
權威統計數字表明：經常在顯示器前工作的人群中，上述疾病的發病率明顯高於普通人群。電磁輻射是主要原因之一。

 

電磁波對人體的危害

人體內的磁場

人體有心電.腦電.肌電等各種生物電,根據電流的磁效應.有電流就會有磁場;所以我們的體內也有各種磁場。
醫學物理認為磁場改變生物體中的生物電，同時造成生物體內的磁場也跟著改變，進而影響體內的許多變化，例如：影響生物體中酵素的活性，使生物體內的化學反應加速或減慢。磁場會影響細胞膜上的鈣、鈉、鉀離子，改變細胞特性，使神經的抑制性或興奮性發生變化。磁場可以使水磁化，人體中有80﹪左右的水；若被磁化後，會影響體內蛋白質的代謝，白血球也會非常活躍，數量無謂增多損及人體。而引起基因異常突變。而據研究，外來電磁影響一般是指會抑制荷爾蒙之中的血清素、多巴胺，這些都是有關行動及心理機能的物質，及對免疫系統也有影響，而這可能是腫瘤產生的原因之一。
經實驗研究和調查觀察結果表明，電磁輻射對健康的危害是多方面的，複雜的，主要危害表現如下：

對中樞神經系統的危害

神經系統對電磁輻射的作用很敏感，受其低強度反複作用後，中樞神經系統機能發生改變，出現神經衰弱症候群，主要表現有頭痛，頭暈，無力，記憶力減退，睡眠障礙（失眠，多夢或嗜睡），白天打瞌睡，易激動，多汗，心悸，胸悶，脫髮等，尤其是入睡困難，無力，多汗和記憶力減退更為突出．這些均說明大腦是抑制過程佔優勢．所以受害者除有上述症候群外，還表現有短時間記憶力減退，視覺運動反應時值明顥延長；手腦協調動作差，表現對數字劃記速度減慢，出現錯誤較多。

對機體免疫功能的危害

使身體抵抗力下降．動物實驗和對人群受輻射作用的研究和調查表明，人體的白血球吞噬細菌的百分率和吞噬的細菌數均下降．此外受電磁輻射長期作用的人，其抗體形成受到明顯抑制。

對心血管系統的影響

受電磁輻射作用的人，常發生血液動力學失調，血管通透性和張力降低．由於植物神經調節功能受到影響，人們多以心動過緩症狀出現，少數呈現心動過速．受害者出現血壓波動，開始升高，後又回復至正常，最後出現血壓偏低；心電圖出現R T 波的電壓下降，這是迷走神經的過敏反應，也是心肌營養障礙的結果；P?Q間的延長，P波加寬，說明房室傳導不良．此外，長期受電磁輻射作用的人，其心血管系統的疾病，會更早更易促使其發生和發展。
在電磁輻射的作用下，周圍血像可出現白血球不穩定，主要是下降傾向，白血球減少．紅血球的生成受到抑制，出現網狀紅血球減少．對操縱雷達的人健康調查結果表明，多數人出現白血球降低。此外，當無線電波和放射線同時作用人體時，對血液系統的作用較單一因素作用可產生更明顯的傷害。

對生殖系統和遺傳的影響

長期接觸超短波發生器的人，可出現男人性機能下降，陽萎；女人出現月經周期紊亂．由於睪丸的血液循環不良，對電磁輻射非常敏感，精子生成受到抑制而影響生育；使卵細胞出現變性，破壞了排卵過程，而使女性失去生育能力。
高強度的電磁輻射可以產生遺傳效應，使睪丸染色體出現畸變和有絲分裂異常．妊娠婦女在早期或在妊娠前，接受了短波透熱療法，結果使其子代出現先天性出生缺陷(畸形嬰兒)。

對視覺系統的影響

眼組織含有大量的水份，易吸收電磁輻射功率，而且眼的血流量少，故在電磁輻射作用下，眼球的溫度易升高．溫度升高是造成產生白內障的主要條件，溫度上升導玫眼晶狀體蛋白質凝固，多數學者認為，較低強度的微波長期作用，可以加速晶狀體的衰老和混濁，並有可能使有色視野縮小和暗適應時間延長，造成某些視覺障礙．此外，長期低強度電磁輻射的作用，可促使視覺疲勞，眼感到不舒適和眼感乾燥等現象。

電磁輻射的致癌和致癌作用

大部份實驗動物經微波作用後，可以使癌的發生率上升．一些微波生物學家的實驗表明，電磁輻射會促使人體內的（遺傳基因），微粒細胞染色體發生突變和有絲分裂異常，而使某些組織出現病理性增生過程，使正常細胞變為癌細胞．美國駐國外一大使館人員長期受到微波竊聽所發射的高度電磁輻射的作用，造成大使館人員白血球數上升，癌發生率較正常人為高．又如受高功率遠程微波雷達影響下的地區，經調查，當地癌患者急增．微波對人體組織的致熱效應，不僅可以用來進行理療，還可以用來治療癌症，使癌組織中心溫度上升，而破壞了癌細胞的增生。
除上述的電磁輻射對健康的危害外，它還對內分泌系統，聽覺，物質代謝，組織器官的形態改變，均可產生不良影響。
(本文摘錄自科技圖書出版 環境科學基本叢書 之 環境物理 環境醫學 )